一种冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶及其制备方法，所述方法先将二甲基亚砜、芳纶纤维和0.50～0.70g/mL的碱液混合均匀，二甲基亚砜、芳纶纤维和碱液中溶质的质量比为：(74～84)：(0.6～1.3)：(0.5～1.4)，得到芳纶纳米纤维分散液；将芳纶纳米纤维分散液铺展成2～5mm的薄层后浸入在水中，进行进行溶剂置换和相分离，得到芳纶纳米纤维水凝胶；将芳纶纳米纤维水凝胶在塑料或聚四氟乙烯模具的支撑下，浮于液氮表面进行逐层梯度冷冻，之后对得到的水凝胶进行冷冻干燥，得到冰晶生长控制的尺寸在毫米级以上连续相的周期性纳孔结构气凝胶。结构气凝胶。结构气凝胶。

【技术实现步骤摘要】
一种冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于多孔材料和高分子聚合物的交叉领域，具体为一种冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]近几年，气凝胶凭借着极低的密度，极小的孔径，极小的隔热系数以及极低的声音隔绝效果，被誉为改变世界的十大神奇材料之一。随着科技的发展和技术的进步，气凝胶的制备成本逐步下降，在石化领域可作为催化剂载体、在环保领域可作为吸附剂、电池领域可作为隔热材料、在军工领域既可作为红外隐身层也可作为军用保温帐篷材料，因此，气凝胶展现出了极为广泛的应用。
[0003]当前，气凝胶的主流制备工艺过程是溶胶
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凝胶法与超临界干燥相结合，不同种类的化合物均可通过该工艺制备，成为形态各异的气凝胶。该工艺过程首先通过溶胶
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凝胶反应制备胶体，然后通过超临界在不发生毛细吸附状态下脱去溶剂，从而获得骨架较为完整的气凝胶。通过该方法可制备的最常见气凝胶种类有二氧化硅气凝胶、碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、有机气凝胶。然而，通过该方法制备气凝胶的过程存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，将二甲基亚砜、芳纶纤维和0.50～0.70g/mL的碱液混合均匀，二甲基亚砜、芳纶纤维和碱液中溶质的质量比为：(74～84)：(0.6～1.3)：(0.5～1.4)，得到芳纶纳米纤维分散液；步骤2，将芳纶纳米纤维分散液铺展成2～5mm的薄层后浸入在水中，进行进行溶剂置换和相分离，得到芳纶纳米纤维水凝胶；步骤3，将芳纶纳米纤维水凝胶在塑料或聚四氟乙烯模具的支撑下，浮于液氮表面进行逐层梯度冷冻，之后对得到的水凝胶进行冷冻干燥，得到冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶。2.根据权利要求1所述的冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1中所述碱液的溶质为氢氧化钠、氢氧化钾或氢氧化钠和氢氧化钾的混合物，芳纶纤维为聚对苯二甲酰对苯二胺。3.根据权利要求1所述的冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤1中，将二甲基亚砜、芳纶纤维和所述的碱液在100～200r/min的速度下搅拌48～60h，得到芳纶纳米纤维分散液。4.根据权利要求1所述的冰晶生长控制的周期性纳孔结构气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤2中，将芳纶纳米纤维分...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆赵情，贾峰峰，花莉，王阮玉，刘远清，李思齐，张晓悦，李怡蕾，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：